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机载相控阵海浪波谱仪距离徙动校正算法研究
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作者 王晓 周鹏 +3 位作者 叶洪玲 韩倩倩 江柏森 张振华 《遥测遥控》 2025年第1期54-61,共8页
相控阵海浪波谱仪作为探测海浪的Ku波段的小入射角真实孔径雷达,在探测海浪时通过积累天线照射的不同方向上的回波获得该方向上的一维海浪谱,当雷达环扫一圈时便可获得二维海浪谱结果。在单个方向回波积累时间内,相控阵海浪波谱仪的观... 相控阵海浪波谱仪作为探测海浪的Ku波段的小入射角真实孔径雷达,在探测海浪时通过积累天线照射的不同方向上的回波获得该方向上的一维海浪谱,当雷达环扫一圈时便可获得二维海浪谱结果。在单个方向回波积累时间内,相控阵海浪波谱仪的观测几何可简化为固定斜视角下沿直线轨迹飞行,期间平台移动与波前弯曲会使回波信号出现距离徙动,从而导致相控阵海浪波谱仪探测精度下降。针对这一问题,通过分析相控阵海浪波谱仪探测中存在的距离徙动现象,提出了一种针对相控阵海浪波谱仪距离徙动的校正算法,利用机载飞行试验数据进行算法验证,对比传统反演算法与距离徙动校正反演算法得到的后向散射系数与二维海浪谱,并将测量结果分别与同步观测浮标测量结果进行比对,结果表明距离徙动校正算法能够有效改善相控阵海浪波谱仪反演海浪谱精度。 展开更多
关键词 微波遥感 距离徙动校正算法 散射系数 二维海浪谱
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宽带相控阵雷达孔径渡越与距离徙动联合校正
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作者 张亮 杨静 +2 位作者 陈浩 周必雷 杜庆磊 《电光与控制》 北大核心 2025年第1期8-14,共7页
宽带相控阵雷达探测高速运动目标时,目标回波快时间频率与空、时二维耦合,容易出现孔径渡越和距离徙动双重问题。针对该情况,提出一种联合校正方法:当雷达工作于窄发模式时,通过频域补偿和一维时间尺度(TS)进行解耦;当雷达工作于宽发模... 宽带相控阵雷达探测高速运动目标时,目标回波快时间频率与空、时二维耦合,容易出现孔径渡越和距离徙动双重问题。针对该情况,提出一种联合校正方法:当雷达工作于窄发模式时,通过频域补偿和一维时间尺度(TS)进行解耦;当雷达工作于宽发模式时,通过二维TS进行解耦。针对雷达工作模式界定问题给出了明确条件。仿真结果表明,所提方法可有效解决孔径渡越、距离徙动引起的目标回波跨阵元、跨脉冲问题,联合校正后目标有效检测临界信噪比较理想状态损失不超过3 dB。 展开更多
关键词 宽带雷达 相控阵 孔径渡越 距离徙动 联合校正 时间尺度
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基于相位追踪的SAR运动目标高阶距离徙动校正方法
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作者 杜华贵 宋勇平 +4 位作者 孙晓颖 姜南 范崇祎 陈乐平 黄晓涛 《雷达学报(中英文)》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期955-973,共19页
距离徙动校正(RCMC)是合成孔径雷达(SAR)实现运动目标参数估计和聚焦成像的关键环节。当目标或平台运动复杂时,传统低阶RCMC方法将不再适用,而现有基于参数化的高阶RCMC方法易存在模型失配和计算复杂度高的问题、现有非参数化方法在低... 距离徙动校正(RCMC)是合成孔径雷达(SAR)实现运动目标参数估计和聚焦成像的关键环节。当目标或平台运动复杂时,传统低阶RCMC方法将不再适用,而现有基于参数化的高阶RCMC方法易存在模型失配和计算复杂度高的问题、现有非参数化方法在低信噪比下性能也将大幅下降。对此,该文借助扩展卡尔曼滤波(EKF)对造成RCM的相位进行追踪,进而构建RCM补偿函数实现RCMC。所提方法不依赖于RCM的具体模型,追踪得到的相位包含高阶分量,因此可以实现SAR运动目标的高阶RCMC。此外,EKF在进行相位追踪的同时能对信号进行滤波处理,可有效降低所提方法的信噪比(SNR)门限。与传统方法相比,该方法适用性广,计算量适中,且能校正不可忽略的高阶残余距离徙动。该文详细阐释了所提方法的原理及数学模型,并通过多组仿真和实测数据处理验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 目标成像 距离徙动校正 扩展卡尔曼滤波 相位追踪
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一般构型机载双站SAR的距离徙动特性分析 被引量:4
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作者 武拥军 黄冶 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期3008-3012,共5页
机载双站SAR的距离徙动由其几何结构和收、发载机的运动参数共同决定,在一般构型情况下具有了2维空变性。该文建立了一般构型机载双站SAR的空间几何模型,通过对双站斜距做Taylor级数展开,得到了双站SAR在时域的距离走动和距离弯曲表达式... 机载双站SAR的距离徙动由其几何结构和收、发载机的运动参数共同决定,在一般构型情况下具有了2维空变性。该文建立了一般构型机载双站SAR的空间几何模型,通过对双站斜距做Taylor级数展开,得到了双站SAR在时域的距离走动和距离弯曲表达式,并利用收、发雷达的斜距解耦合公式,推导出了距离弯曲的补偿条件。通过仿真,验证了距离徙动的变化特性及其徙动补偿后残余距离弯曲的非对称性变化特点。 展开更多
关键词 机载双站SAR 一般构型 距离徙动 斜距耦合 距离徙动补偿
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一种机载SAR距离徙动修正的快速算法
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作者 张昆辉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1315-1318,共4页
距离-多普勒算法是机载合成孔径雷达成像信号处理中的常用算法,针对其采用逐点插值进行距离徙动修正而导致运算量过大的问题,提出了一种无需插值的快速距离徙动修正方法.该算法通过二次快速傅里叶变换和一次复乘操作完成合成孔径雷达成... 距离-多普勒算法是机载合成孔径雷达成像信号处理中的常用算法,针对其采用逐点插值进行距离徙动修正而导致运算量过大的问题,提出了一种无需插值的快速距离徙动修正方法.该算法通过二次快速傅里叶变换和一次复乘操作完成合成孔径雷达成像所需的距离徙动修正处理.在分析回波信号模型的基础上,推导了利用该技术能够精确完成距离徙动修正的最大测绘带宽度,给出了该宽度与成像分辨率之间的关系,并用计算机仿真验证了上述关系的正确性.理论分析、仿真和实测数据处理结果表明,该方法具有运算量小、精度高的优点,非常适合于机上实时处理. 展开更多
关键词 距离-多普勒算法 距离徙动 距离徙动修正 合成孔径雷达
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同航线双基调频连续波SAR改进距离徙动算法 被引量:8
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作者 梁毅 王虹现 +1 位作者 邢孟道 保铮 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期71-79,84,共10页
考虑到调频连续波合成孔径雷达具有较长的扫频周期,要达到频率的线性化非常困难,针对现有非线性校正方法的不足,提出了改进的频率非线性校正方法.另外,分析了平台连续运动带来的多普勒频移的影响.对于频率非线性校正后的信号,利用瞬时... 考虑到调频连续波合成孔径雷达具有较长的扫频周期,要达到频率的线性化非常困难,针对现有非线性校正方法的不足,提出了改进的频率非线性校正方法.另外,分析了平台连续运动带来的多普勒频移的影响.对于频率非线性校正后的信号,利用瞬时频率的概念,通过引入双基角,推导出基于调频连续波的同航线双基合成孔径雷达回波信号的二维波数域表达式,在此基础上提出了包含频率非线性校正的同航线双基调频连续波合成孔径雷达的改进距离徙动成像算法.仿真数据的处理验证了频率非线性校正方法以及成像处理算法的有效性. 展开更多
关键词 调频连续波 同航线双基合成孔径雷达 频率非线性校正 多普勒频移 瞬时频率 改进距离徙动算法
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基于级数反演和数值计算的广义双基SAR距离徙动成像算法 被引量:6
7
作者 李燕平 张振华 +1 位作者 邢孟道 保铮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期2800-2804,共5页
收发平台速度大小和方向均不相同的双基SAR是一种广义的双基SAR,具有广阔的应用前景。该文首先分析指出,对于基线较长的广义双基SAR,很难简单地将其通过一定补偿而等效为单基SAR处理,接着提出了一种基于级数反演和数值计算的距离徙动算... 收发平台速度大小和方向均不相同的双基SAR是一种广义的双基SAR,具有广阔的应用前景。该文首先分析指出,对于基线较长的广义双基SAR,很难简单地将其通过一定补偿而等效为单基SAR处理,接着提出了一种基于级数反演和数值计算的距离徙动算法,最后采用该方法对仿真数据进行处理,得到了良好的成像结果。理论分析和仿真结果表明,该方法可有效应用于长基线、大斜视角的广义双基SAR成像。 展开更多
关键词 双基合成孔径雷达 距离徙动算法 雷达成像 级数反演 数值计算
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机载外辐射源雷达空时处理中距离徙动校正算法研究 被引量:8
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作者 杨鹏程 吕晓德 +1 位作者 张丹 柴致海 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期3230-3237,共8页
空时处理是实现机载外辐射源雷达杂波抑制和目标能量积累的有效手段。然而,外辐射源雷达目标信号微弱,需要在长相干处理时间(CPI)下进行空时处理,以提高目标信噪比。长CPI下,目标将出现距离徙动,造成积累增益损失,降低系统威力。针对上... 空时处理是实现机载外辐射源雷达杂波抑制和目标能量积累的有效手段。然而,外辐射源雷达目标信号微弱,需要在长相干处理时间(CPI)下进行空时处理,以提高目标信噪比。长CPI下,目标将出现距离徙动,造成积累增益损失,降低系统威力。针对上述问题,该文根据外辐射源雷达特点,提出将Keystone变换与3DT-SAP算法有机结合的距离徙动校正算法。该算法计算效率高,具有实时处理的潜力,能在抑制杂波的同时校正距离徙动,且校正过程信号能量损失小。仿真表明,该算法能充分抑制杂波,且对不同速度、不同强弱的目标进行有效的距离徙动校正,是一种高效、高性能的机载外辐射雷达距离徙动校正算法。 展开更多
关键词 机载外辐射源雷达 距离徙动 空时处理 KEYSTONE变换
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基于参数估计的高分辨率SAR运动目标距离徙动校正方法 被引量:2
9
作者 王超 王岩飞 +1 位作者 刘畅 刘碧丹 《雷达学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2019年第1期64-72,共9页
距离徙动校正(RCMC)是机载单天线高分辨率合成孔径雷达(SAR)实现运动目标聚焦成像的关键环节。针对现有方法运算量大、精度低的缺点,该文提出一种结合参数估计分4步完成的RCMC方法。该方法首先通过结合能量均衡法的Hough变换估计距离向... 距离徙动校正(RCMC)是机载单天线高分辨率合成孔径雷达(SAR)实现运动目标聚焦成像的关键环节。针对现有方法运算量大、精度低的缺点,该文提出一种结合参数估计分4步完成的RCMC方法。该方法首先通过结合能量均衡法的Hough变换估计距离向速度并校正距离走动,然后以初始方位向调频率校正距离弯曲,再采用Map-drift估计精确的方位向调频率,最后校正残余距离弯曲。与传统方法相比,该方法计算量较小,性能稳定,并能够校正高分辨率下不可忽略的残余距离弯曲。该文给出新方法的数学模型,并通过仿真和实际数据处理验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 高分辨率 目标成像 距离徙动校正 参数估计
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距离徙动校正和斜地变换的实时算法研究 被引量:2
10
作者 刘碧丹 王岩飞 韩松 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期1099-1102,共4页
距离徙动校正插值处理是距离多普勒域(RD)算法的重要步骤,图像校正中的斜地变换也需要插值处理,插值处理会对图像引入插值误差。该文分析了距离徙动校正和斜地变换的原理,推导出一种把两种处理结合实现的方法,该方法通过一次插值处理完... 距离徙动校正插值处理是距离多普勒域(RD)算法的重要步骤,图像校正中的斜地变换也需要插值处理,插值处理会对图像引入插值误差。该文分析了距离徙动校正和斜地变换的原理,推导出一种把两种处理结合实现的方法,该方法通过一次插值处理完成距离徙动校正和斜地变换。与传统的实现方法相比,该方法减少了图像中由于插值处理引入的误差,提高了图像处理的精度,并且很大程度上减少了运算量。采用机载SAR原始数据验证了该算法的有效性。该算法对于高分辨率SAR的大量数据的实时成像处理,具有较大的应用价值。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 距离徙动校正 斜地变换 插值处理
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基于GPS信号的双基SAR数值距离徙动成像算法 被引量:4
11
作者 甄杰 张振华 吴顺君 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期2039-2043,共5页
非对称星-机双基SAR成像算法研究是双基SAR研究的难点问题之一。该文针对以GPS卫星为照射源的连续波星-机双基SAR,提出一种基于数值计算的快速双基距离徙动成像算法(RMA)。此方法利用瞬时多普勒频率法得到系统回波信号精确的2维频域解析... 非对称星-机双基SAR成像算法研究是双基SAR研究的难点问题之一。该文针对以GPS卫星为照射源的连续波星-机双基SAR,提出一种基于数值计算的快速双基距离徙动成像算法(RMA)。此方法利用瞬时多普勒频率法得到系统回波信号精确的2维频域解析式,并用数值方法得到RMA算法所用的匹配函数和插值函数。此算法既有RMA算法速度快,精度高的特点,又有后向投影(BP)算法适用范围广的特点。 展开更多
关键词 全球定位系统 双基合成孔径雷达 距离徙动成像算法
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大距离徙动情况下距离多普勒(RD)算法与后向投影(BP)算法的比较 被引量:8
12
作者 林翊青 李景文 《雷达科学与技术》 2004年第6期349-354,共6页
距离多普勒 (Range Doppler,RD)算法是传统窄带 /窄波束SAR的经典成像算法 ,它借助菲涅耳近似 ,只保留了斜距R(t)的线性部分和二次项。但是当距离徙动严重时 ,方位向二次以上的高次相位项不能忽略 ,这会大大降低聚焦精度。后向投影 (Bac... 距离多普勒 (Range Doppler,RD)算法是传统窄带 /窄波束SAR的经典成像算法 ,它借助菲涅耳近似 ,只保留了斜距R(t)的线性部分和二次项。但是当距离徙动严重时 ,方位向二次以上的高次相位项不能忽略 ,这会大大降低聚焦精度。后向投影 (Back Projection ,BP)算法是一种基于时域处理的成像算法 ,通过计算双程延时将对应信号进行相干累加 ,获得高分辨率SAR图像。BP算法由于用时延代替了相位的概念 ,故与频率无关 ,不存在距离徙动校正的问题。本文介绍了RD算法和BP算法的原理及算法实现 ,并且利用距离向插值改进了BP算法。最后 ,结合计算机仿真结果详细比较了这两种算法的若干性能指标 。 展开更多
关键词 距离徙动 距离多普勒(RD)算法 后向投影(BP)算法 插值
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星载SAR距离徙动分析与校正 被引量:3
13
作者 刘纪元 周荫清 《沈阳航空工业学院学报》 1994年第3期54-62,共9页
本文分析了星载合成孔径雷达(SAR)距离徙动的原因,给出了距离徙动的补偿办法并对各种补偿方案进行了比较。
关键词 距离徙动 合成孔径雷达 星载雷达
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双基地斜视SAR距离徙动成像算法
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作者 武俊杰 熊金涛 +1 位作者 黄钰林 杨建宇 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S2期1106-1109,共4页
基于等效斜视距离模型,分析了双基地平移不变斜视合成孔径雷达(SAR)的信号模型,导出了二维时域和二维频城(波数域)的点目标响应。在此基础上,借鉴单基地距离徙动算法的推导方法,提出了适合该几何结构的双基地SAR距离徙动成像算法,给出... 基于等效斜视距离模型,分析了双基地平移不变斜视合成孔径雷达(SAR)的信号模型,导出了二维时域和二维频城(波数域)的点目标响应。在此基础上,借鉴单基地距离徙动算法的推导方法,提出了适合该几何结构的双基地SAR距离徙动成像算法,给出了算法实现的解析模型,并详细分析了其中的Stolt映射等关键技术。该算法对于大斜视情况下的双基地SAR成像具有一定的优势,仿真结果证明了该算法对双基地大斜视进行聚焦的有效性。 展开更多
关键词 双基地SAR 距离徙动算法 Stolt映射 平移不变斜视结构
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FMCWSAR距离徙动成像算法研究
15
作者 王颖 曲长文 +1 位作者 苏峰 周强 《中国电子科学研究院学报》 2008年第5期478-482,共5页
调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)是一种新近被提出来的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点。距离徙动算法(RMA)能对整个区域基于散射点模型实现无几何形变的完全聚... 调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)是一种新近被提出来的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点。距离徙动算法(RMA)能对整个区域基于散射点模型实现无几何形变的完全聚焦。针对FMCW SAR的特点,分析了调频连续波合成孔径雷达的信号模型,研究了适合于FMCW SAR的距离徙动算法,最后通过计算机仿真验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 调频连续波 距离徙动算法 成像
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匀转速逆合成孔径雷达的越距离徙动补偿
16
作者 闫明松 张亚萌 《航空电子技术》 2010年第4期43-48,共6页
针对ISAR系统中的匀转速目标,本文提出了一种有效的校正由目标均转速旋转引起的越距离徙动(MTRC)的方法,对方位向上越距离徙动进行校正。它采用基于PD算法的Radon变换在方位向上得到精确的二次相位系数估计值,然后直接在时域上对越距离... 针对ISAR系统中的匀转速目标,本文提出了一种有效的校正由目标均转速旋转引起的越距离徙动(MTRC)的方法,对方位向上越距离徙动进行校正。它采用基于PD算法的Radon变换在方位向上得到精确的二次相位系数估计值,然后直接在时域上对越距离徙动校正,获得了更高的分辨率。Outlier-delete算法是一种在时域校正方位向越距离徙动的算法,在高信噪比条件下可以实现很好的聚焦效果,而在低信噪比条件下,该算法会出现严重误估计,导致聚焦失败。本文提出的Radon-PD算法具有很好的抗噪性,通过仿真并与Outlier-delete算法进行性能比较,验证了算法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达 匀转速 距离徙动 相位差分 RADON变换
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双站SAR距离徙动算法 被引量:2
17
作者 李宁 何峰 梁甸农 《现代电子技术》 2007年第5期38-40,44,共4页
由于空间关系复杂,双站合成孔径雷达(SAR)数据的成像处理是一个难点。但在合成孔径时间内可以近似认为他们的轨道是直线且相互平行。利用驻定相位原理,推导双站SAR在航迹平行、飞行速度相同时回波信号的二维频域表达式;然后采取一定近似... 由于空间关系复杂,双站合成孔径雷达(SAR)数据的成像处理是一个难点。但在合成孔径时间内可以近似认为他们的轨道是直线且相互平行。利用驻定相位原理,推导双站SAR在航迹平行、飞行速度相同时回波信号的二维频域表达式;然后采取一定近似,提出双站的距离徙动算法(RMA),并用仿真结果验证算法的有效性。 展开更多
关键词 双站 合成孔径雷达 距离徙动 多普勒
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外辐射源雷达距离徙动校正并行实现与实验研究 被引量:1
18
作者 张汉五 万显荣 +3 位作者 谢德强 程丰 饶云华 熊良建 《太赫兹科学与电子信息学报》 2021年第5期851-857,共7页
增加相参积累时间是一种提高雷达探测能力的有效方法,但当目标速度较高时,长时间相参积累会导致目标出现距离徙动效应,从而降低了信噪比,影响雷达的探测威力。针对距离徙动问题,本文给出了Keystone变换(KT)校正算法,仿真评估了三种实现K... 增加相参积累时间是一种提高雷达探测能力的有效方法,但当目标速度较高时,长时间相参积累会导致目标出现距离徙动效应,从而降低了信噪比,影响雷达的探测威力。针对距离徙动问题,本文给出了Keystone变换(KT)校正算法,仿真评估了三种实现KT方法的性能,进而提出并实现了基于图形处理器(GPU)的线性调频Z变换(CZT)并行算法,结合外辐射源雷达实验证实了该方法的实时性和有效性。 展开更多
关键词 外辐射源雷达 距离徙动 KEYSTONE变换 线性调频Z变换 图形处理器
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基于距离徙动修正的近程大斜视成像算法 被引量:1
19
作者 尹凤琳 尚晓舟 +1 位作者 李志平 苗俊刚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期399-405,共7页
在近程大斜视成像中,当采用距离徙动(RM)算法进行处理时,信号谱在有限谱域范围内发生偏移,引起多次翻折造成混叠,使得通常处理方式不再适用。为此,提出一种解混叠方法恢复实际信号谱,通过斜视角或目标中心偏移量可计算出信号谱的翻折次... 在近程大斜视成像中,当采用距离徙动(RM)算法进行处理时,信号谱在有限谱域范围内发生偏移,引起多次翻折造成混叠,使得通常处理方式不再适用。为此,提出一种解混叠方法恢复实际信号谱,通过斜视角或目标中心偏移量可计算出信号谱的翻折次数,依据翻折次数可将信号谱恢复至实际谱域位置,进而依照RM算法流程进行处理即可实现大斜视成像。该算法基于信号谱进行,未对距离方程进行近似处理,因此不仅适用于远场,同时可以解决近程大斜视成像问题。计算机仿真和实际实验测量结果显示,采用本文算法处理后可对成像范围内的目标实现精确聚焦。本文算法适用近程条件下阵列雷达或合成孔径雷达(SAR)的大斜视成像问题,可对较大斜视角情况实现精确聚焦。同时,本文算法的流程清晰,易于实际编程实现。 展开更多
关键词 距离徙动(RM)算法 近程成像 大斜视 谱域 合成孔径雷达(SAR)
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一种适用于水下距离徙动目标的稳健自适应检测算法 被引量:1
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作者 宋琼 闫晟 +1 位作者 郝程鹏 侯朝焕 《水下无人系统学报》 2021年第5期533-540,共8页
在水下目标自适应检测中,目标的高速运动会引起距离徙动(RCM)现象,从而导致检测性能下降。同时,由于水下环境的复杂性,还面临着辅助数据严重不足的问题。为解决以上问题,文中提出一种新的自适应检测算法,首先基于模型阶数选择方法,将声... 在水下目标自适应检测中,目标的高速运动会引起距离徙动(RCM)现象,从而导致检测性能下降。同时,由于水下环境的复杂性,还面临着辅助数据严重不足的问题。为解决以上问题,文中提出一种新的自适应检测算法,首先基于模型阶数选择方法,将声呐回波信号表示为多个时域序列形式,随后利用对称线阵协方差矩阵的斜对称结构对RCM目标的多元假设检验模型进行改进,进一步提出基于斜对称广义信息准则自适应匹配滤波(PG-AMF)检测算法。仿真结果显示,PG-AMF算法降低了对辅助数据的依赖,能够较为准确地估计出RCM目标回波的分布情况,进而取得良好的目标检测性能。 展开更多
关键词 水下目标 距离徙动 自适应检测 多元假设检验 声呐
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